Source Du Sarthon (Schistes Cambriens), Commune De Rouperroux (Orne), D Identification Des Causes Des Tarissements Complets Observés En 2003 Et 2004 Rapport Final
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Source du Sarthon (schistes cambriens), Commune de Rouperroux (Orne), D Identification des causes des tarissements complets observés en 2003 et 2004 Rapport final BRGM/RP-53896-FR Mai 2005 Source du Sarthon (schistes cambriens), Commune de Rouperroux (Orne), D Identification des causes des tarissements complets observés en 2003 et 2004 Rapport final BRGM/RP-53896-FR Mai 2005 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2005 05EAUC31 P. Lachassagne Avec la collaboration de B. Ladouche et J.-C. Maréchal Vérificateur : Approbateur : Nom : L. Arnaud Nom : J.F. Pasquet Date : 9 mai 2005 Date : Signature : Signature : I Mots clés : aquifère, carrière, géologie, hydrogéochimie, hydrogéologie, Orne, piézométrie, pluie efficace, Rouperroux, Sarthon, socle, source. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Lachassagne P., Ladouche B., Maréchal J.C. (2005) - Source du Sarthon (schistes cambriens), Commune de Rouperroux (Orne) - Identification des causes des tarissements complets observés en 2003 et 2004. Rapport Final. BRGM/RP-53896-FR. 88 p., 23 fig., 2 tabl., 6 ann. © BRGM, 2005, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Origine du tarissement de la source du Sarthon (61) Synthèse La Direction Départementale de l’Agriculture et de la Forêt de l’Orne a été interrogée par une association de protection de l’environnement (Association ASSEC) sur les origines du tarissement complet de la source du Sarthon (61) constaté en 2003 et 2004. Outre des origines dues à des phénomènes naturels (faible pluviométrie par exemple), cette association avance des causes liées à l’exploitation d’une carrière (Carrière de Rouperroux). La DDAF 61 a donc demandé au BRGM de mettre en œuvre une expertise, financée sur des crédits interministériels de Police de l’Eau délégués par la Direction de l’Eau du Ministère de l’Ecologie et du Développement Durable, visant à identifier les causes du tarissement de cette source. Cette expertise permet d’aboutir aux principales conclusions suivantes : 1. la source du Sarthon a indiscutablement connu des tarissements complets, au cours des étiages 2003 et 2004 ; 2. ces tarissements complets sont exceptionnels. Il s’agit des premiers tarissements complets observés depuis le début de la période pour laquelle des mesures ou témoignages sont disponibles (1936) ; 3. ces tarissements complets ne peuvent pas être expliqués par une moindre recharge de l’aquifère par les précipitations ; 4. par contre, un abaissement significatif du niveau piézométrique de la nappe est mis en évidence dans le secteur séparant la carrière de la source du Sarthon ; 5. compte tenu de ces éléments, l’influence hydrodynamique de la carrière constitue l’hypothèse la plus probable permettant d’expliquer les tarissements complets de la source du Sarthon observés en 2003 et 2004. L’expertise permet aussi de rappeler que : - la source du Sarthon ne contribue que de manière modeste aux écoulements de surface de la rivière éponyme ; - la part du débit de la source drainée par la carrière est restituée au cours d’eau à environ 400 m en aval de la source ; - en conséquence, le principal impact hydrologique actuel de la diminution du débit et du tarissement de la source du Sarthon concerne le tronçon de cours d’eau de surface, d’une longueur de 450 m environ, situé en aval immédiat de la source. Une solution permettant de remédier à l’impact de l’exhaure de la carrière sur le débit de la source du Sarthon et sur le débit du cours d’eau en aval immédiat de celle-ci serait d’infiltrer les eaux excédentaires de la carrière sur le bassin versant de la source. La faisabilité et l’efficacité de cette solution nécessiteraient d’être étudiées. BRGM/RP-53896-FR 3 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61) 4 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61) Sommaire 1. Contexte - Objectifs..................................................................................................9 1.1. CONTEXTE .........................................................................................................9 1.2. OBJECTIFS - DÉLIVRABLES .............................................................................9 2. Méthodologie ..........................................................................................................11 2.1. MÉTHODOLOGIE PROPOSÉE ........................................................................11 2.2. DÉROULEMENT DE LA MISSION DE TERRAIN .............................................11 2.3. PRINCIPAUX DOCUMENTS RECUEILLIS.......................................................12 3. Présentation du site étudié - Principales informations recueillies ....................15 3.1. SITUATION GÉOGRAPHIQUE .........................................................................15 3.2. CONTEXTE GÉNÉRAL .....................................................................................15 3.2.1.Morphologie - Hydrologie .........................................................................15 3.2.2.Géologie ...................................................................................................17 3.3. CONTEXTE GÉOLOGIQUE..............................................................................19 3.3.1.Informations tirées de la cartographie géologique à 1/50.000..................19 3.3.2.Autres investigations géologiques ............................................................20 3.3.3.Observations de terrain ............................................................................21 3.4. HYDROGÉOLOGIE...........................................................................................21 3.4.1.Contexte d’émergence de la source du Sarthon ......................................21 3.4.2.Débit de la source du Sarthon ..................................................................26 3.4.3.Piézométrie...............................................................................................32 3.4.4.Autres informations recueillies..................................................................34 4. Calcul des pluies efficaces ....................................................................................37 4.1. DÉFINITION.......................................................................................................37 4.2. MÉTHODOLOGIE – MODÈLE GARDENIA.......................................................38 4.2.1.Principe.....................................................................................................38 4.2.2.Lois et paramètres du modèle ..................................................................38 4.2.3.Données d’entrée du modèle ...................................................................39 4.2.4.Calage du modèle ....................................................................................40 BRGM/RP-53896-FR 5 Origine du tarissement de la source du Sarthon (61) 4.3. RÉSULTATS ..................................................................................................... 40 4.4. MODÉLISATION DE LA SOURCE DU SARTHON........................................... 44 4.5. SYNTHÈSE ....................................................................................................... 44 5. Interprétation hydrogéochimique des analyses d’eau disponibles .................. 47 5.1. DONNÉES UTILISÉES - TRAITEMENTS RÉALISÉS ...................................... 47 5.2. PRINCIPAUX RÉSULTATS OBTENUS............................................................ 49 6. Conclusions............................................................................................................ 53 7. Références bibliographiques ................................................................................ 57 6 BRGM/RP-53896-FR Origine du tarissement de la source du Sarthon (61) Liste des illustrations FIGURES Fig. 1 - Situation géographique de la source du Sarthon et de la carrière de Rouperroux sur la carte topographique à 1/25 000 (coupure 1616E Saint-Ellier-les-Bois - IGN©) ................16 Fig. 2 - Contexte géologique régional (extrait de la carte géologique de la France à 1/1 000 000 - BRGM©) ......................................................................................................................18 Fig. 3 - Localisation de la source du Sarthon sur la carte géologique à 1/50 000.......................19 Fig. 4 - Schéma de principe du puits de captage de la source du Sarthon (Source : DDAF 61) .....................................................................................................................................22 Fig. 5 - Photographies du puits de captage de la source du Sarthon et de son environnement. ............................................................................................................................23 Fig. 6 - Puits de captage de la source du Sarthon : fond du puits (noter la présence de limon sur les blocs rocheux) et tuyau d’amenée..........................................................................24 Fig. 7 - Schéma conceptuel du contexte d’émergence de la source du Sarthon proposé par [Baudry and Pareyn, 1985] ....................................................................................................25 Fig. 8 - Mesures du débit de la source du Sarthon disponibles (les mesures réalisées en 1936 et 1937 ne sont pas représentées) et mesure du débit de la rivière Sarthon disponibles à la Pitoisière (origine des données : voir texte et Annexe 3) ..................................27